JPH0738701B2 - 電子式スチルカメラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光学系を介して被写体の画像を光電変換デバ
イスである撮像素子に結像することにより被写体を純電
子的にスチル撮影し、その撮像素子から読出したスチル
画像信号を回転する磁気ディスク等の記録媒体に記録す
るように構成した電子式スチルカメラに関する。

［従来の技術］ 第４図はこの種の従来の電子式スチルカメラの一例を示
す。

被写体（図示せず）からの入射光は、同一光軸上に配列
した前方レンズ１、アイリス（絞り）２、後方レンズ３
およびシャッタ４等の光学系を経て、イメージセンサ５
に結像する。イメージセンサ５としては、MOSやCPDまた
はCCD等を用いた固体撮像素子、あるいは撮像管などの
撮像素子を用い、このうち電荷保持時間の比較的長いも
のが好適である。アイリス２の絞り値および測光部６で
得られた受光量は露出制御回路７に送られ、この露光制
御回路７によってシャッタ４の開閉動作が制御される。

イメージセンサ５はイメージセンサ駆動回路８により制
御される。イメージセンサ５により電気信号に変換され
た１コマ分のスチル画像信号は、信号記録回路９に送ら
れ、信号記録回路９により画素対応の輝度や色相を表示
する時系列的な映像信号に変調（例えば、FM変調）され
る。この回路９の動作は基準信号発生回路10および記録
タイミング制御信号508によって制御される。信号記録
回路９から出力した変調映像信号は記録増幅器11で増幅
され、記録ヘッド12に入力されるが、この時点におい
て、直流モータ14によって駆動される磁気ディスク13は
書込み可能な所定の定常速度で、かつ規定の回転位相の
状態に達していなければならない。

直流モータ14の起動にともない、周波数発生器15からこ
のモータ14の回転数に対応した周波数信号が出力され、
サーボ回路16に取り込まれる。サーボ回路16はその周波
数信号を用いて速度制御を行うと同時にリファレンス信
号VPと位相検出信号PGとを比較して、直流モータ14に位
相制御を行い、磁気ディスク13を所定の定速回転で規定
回転位相にロックする。18はピックアップコイルであ
り、回転する磁気ディスク13上の所定位置に植設したPG
（フェーズジェネレータ）ピン（図示せず）を電磁的に
検出する。その検出信号はPG増幅器19により増幅され、
位相検出信号PGとしてサーボ回路16等に供給される。

第１レリーズ動作であるレリーズボタン20の最初の押下
により、レリーズボタン20と一体になったリレーズレバ
ーは浅く入ってパワースイッチを閉じ、各回路ブロック
へ電源供給を行い（各回路ブロックへの給電回路は図示
せず）、更に信号S1をＨ（ハイ）レベルにする。また、
第２レリーズ動作であるレリーズボタン20の次の押下に
より、レリーズレバーは深く入ってシャッタレリーズス
イッチを閉じ、信号S2をＨレベルにする。第１レリーズ
動作によりＨレベルとなった信号S1はサーボ回路16に送
出され、その回路16により直流モータ14を起動する。次
に、第２レリーズ動作によりＨレベルとなった信号S2は
露出制御回路７へ送出され、その回路７によりシャッタ
４を開閉する。

また、21は、磁気ディスク13の回転が所定速度で規定回
路位相のサーボ目標値に達したか否かを判定するサーボ
判定回路である。30は読み出しおよび記録タイミング制
御回路である。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来の電子式スチルカメラでは、CCD等
の固体撮像素子の動作時間が一定であるので、従来の通
常のスチルカメラ（例えば、一眼レフカメラ）のスロー
シャッタによる流し撮りのような撮影効果を出すことが
できなかった。また同様の理由で、絞りを深く絞り込む
ことにより遠近のある風景写真を得るなどの写真は撮れ
なかった。

そこで、本発明は、上述の欠点を解消し、撮像手段を連
続して２回以上動作させる手段と、撮像手段からの複数
の画像を合成する手段とを従来の機構に附加することに
より通常のカメラのスローシャッタと同様な流し撮りな
どの撮影効果が得られ、絞り込みによる焦点の合う範囲
が広くなり、複数の画像を合成することが可能な電子式
スチルカメラを提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明の電子式スチルカメラ
は、撮像光学系を介して結像された被写体像を光電変換
により電気信号に変換する撮像手段と、該撮像手段にお
ける蓄積時間を設定する設定手段と、前記設定手段によ
り設定された蓄積時間が所定の時間よりも長い場合に
は、前記撮像手段を連続して２回以上動作させ、２枚以
上の画像を出力させる制御手段と、前記撮像手段から供
給された複数枚の画像をメモリにおいて加算合成し１枚
の画像にして出力する画像合成手段と、を具備したこと
を特徴とする。

［作用］ 本発明では、上記構成により、撮像素子において長い時
間蓄積動作を行わせることなく、実質的に長時間の撮像
を行うことができ、極めて画質の良い静止画像を得るこ
とができる。

即ち、仮に１秒という長い時間、撮像素子に光を入射
し、その間蓄積動作を行わせた場合には、暗電流の増加
によりS/Nが劣化してしまい、到底鑑賞に堪えない画像
となってしまう。しかし、本発明によれば、長時間の蓄
積を実現するために、上述のような構成を採用している
ので、暗電流による悪影響を受けることがない。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例の電子式スチルカメラの概略
回路構成を示す。ここで、51はイメージセンサ５からの
アナログ映像信号をディジタル化するA/D（アナログ−
ディジタル）変換器である。52はA/D変換器51からのデ
ィジタル映像信号を見た目に美しい画像に修正するため
のシェーディング補正などの処理を行う一般的な画像補
正回路であり、実際にはROM（リードオンリメモリ）や
論理回路などからなる。このA/D変換器51と画像補正回
路52とにより、既述の信号記録回路９が構成される。

53は複数の映像を合成する加算器であり、２つのディジ
タル値の論理和を出力する。加算器53は実際にはROM等
で構成される。54は画像補正回路52で画像処理され、加
算器53を介して入力する映像データを一時記憶するイメ
ージメモリであり、例えばRAM（ランダムアクセスメモ
リ）からなる。55はイメージメモリ54はアクセスするた
めのアドレスカウンタであり、イメージメモリ54がシリ
アル入出力型の場合には同期クロックでよい。加算器53
はイメージメモリ54に格納されている旧画像と画像補正
回路52から送られた新画像とを加算し、再びイメージメ
モリ54に格納する。

56は本発明に係る全体の制御を行う制御回路であり、PR
OM（プログラムROM）57にあらかじめ格納した第２図に
示すような制御手順にしたがって、後述のような制御動
作を行う。この制御回路56としては一般的なMPU（マイ
クロプロセッサ）を用いることができる。また、58はシ
ャッタスピードなどを設定するキースイッチである。そ
の他の構成は上述した第４図に示す従来例と同様なの
で、その詳細な説明は省略する。

次に、第２図のフローチャートを参照して、本発明実施
例の動作を説明する。なお、S1〜S14は制御手順のステ
ップを示す。

まず、操作者（撮影者）はレリーズボタン20の押下げの
前にシャッタスピード等の所望の撮影条件をキースイッ
チ58により指定する。レリーズボタン20の１段目の押下
（浅い押下げ）に応じて、電源が投入されると、フロッ
ピーディスク13が起動され、制御回路56は内部タイマや
レジスタおよびイメージメモリ54のクリアを行う初期設
定をする（S1）。続いて、キースイッチ58のキー入力状
態に応じてシャッタスピード、絞り等の撮影条件を設定
する。このとき、絞りが自動絞りに指定されているとき
は、測光部６で得られた受光量と指定されたシャッタス
ピードから最適な絞り値を設定する。例えば、シャッタ
スピードが1/250秒で絞りが４の場合に適正とすると、1
/125秒で絞りを5.6,1/60秒で絞りを8,1/30秒で絞りを1
1,1/15秒で絞りを16というように、キースイッチ58でセ
ットされたシャッタスピードに応じて絞り値を設定し、
露出制御回路７を通じて、アイリス（絞り）２を絞り込
む（S2）。

次いで、レリーズボタン20の２段目の押下げ（深い押下
げ）を検知し（S3）、S2で設定したシャッタスピードが
あらかじめ定めた基準時間以上であるか否かを判定する
（S4）。この基準時間は後述のような画像の加算処理を
必要としない通常の撮影時のシャッタスピードを基準に
し、例えば1/250秒とする。シャッタスピードが通常の
範囲内であれば、従来と同様に、シャッタ４を開閉し
（S6）、撮影光学系1,3を通ってイメージセンサ５で受
光され、光電変換された映像信号をA/D変換器51でディ
ジタル化し、画像補正回路52で画像補正処理した後（S
6）、記録増幅器11,および記録ヘッド12を介して、高速
回転中のフロッピーディスク13のトラック上に記憶する
（S14）。

一方、S4が肯定判定のとき、すなわち、シャッタスピー
ドが基準時間以上のスローシャッタであるときは、内部
タイマを起動し、シャッタ４を開けた後（S7）、上述の
S6と同様にイメージセンサ５からの映像信号を順次処理
して新画像データを得て（S8）、同時にイメージセンサ
54から同一アドレスの旧画像データをアドレスカウンタ
55に基づいて読み出して（S9）、新画像データと旧画像
データを加算器53により加算する（S10）。この加算は
例えば画素単位または１ライン単位で行う。

上述のように加算した結果はイメージメモリ54の同一ア
ドレスに再び格納する（S11）。

１回目の画像処理のときには、イメージメモリ54は初期
設定でクリアされ以前の画像データはないので、加算器
53の加算処理を通っても新画像データは変化せずに、新
画像データがそのままイメージメモリ54に格納される。
次いで、タイマの値、すなわちこれまでの画像処理に要
した合計露出時間が設定のシャッタスピード時間を超過
したか否かを判定し（S12）、超過していないときには
再びS8に戻り、S12が肯定判定となるまでS8〜S12の処理
を繰り返す。

これにより、２回目の加算では新と旧の２枚の画面が、
３回目の加算では３枚の画面が加算された画像データが
イメージメモリ54に格納される。また、１回目の加算処
理に例えば1/250秒の時間を要すると仮定すると、シャ
ッタスピード1/250秒では２枚の画面が、1/60秒では４
枚の画面が、1/30秒では８枚の画面が、1/15秒では16枚
の画面が重複してイメージメモリ54に格納される。

上述の合計時間がシャッタスピードと一致または超過し
たならば、シャッタ４を閉じ（S13）、イメージメモリ5
4に格納された画像データを読み出して記録増幅器11に
出力し、記録増幅器11および記録ヘッド12を介して高速
回転中のフロッピーディスク13のトラック上に記録し、
必要な終了動作を行い一連の処理を終了する（S14）。
これにより、イメージメモリ54の内容がフロッピーディ
スク13上に転送されて格納されるので、このフロッピー
ディスク13をカメラ本体から取り出して、他の記録再生
手段、例えばCRTディスプレイやカラープロジェクタ、
また各種プリンタ等にセットすれば、流し撮りや遠近効
果のある写真像をスクリーンやディスプレイ画面、ある
いは普通紙や印画紙等の記録媒体上に出力させることが
できる。

ところで、上述のような複数画面の合成の際に、１枚毎
にシャッタ４を開閉すれば機械的ショックにより記録さ
れる画像はぶれてしまうおそれがある。そこで、本実施
例では上述のように光量を調節する絞りを絞り込んで、
設定されたシャッタスピードの時間の間、シャッタ４を
開け続け、またファインダ用の回転ミラー（図示しな
い）も光路上方に上げたままにしておく。しかし、シャ
ッタとして例えばKerr電池を応用した電子シャッタを用
いる場合には機械的ショックはないので、１枚毎にシャ
ッタを開閉してもよいのは勿論である。

また、上述の実施例においては、イメージメモリ54の読
み出しと書き込みとを同時に行うので、時分割処理が必
要となり、デジタル画像信号の入力速度が速い場合に
は、そのままでは使えないおそれがある。この場合は、
例えば第３図に示すように、複数のイメージメモリ60,6
1を要し、イメージメモリ60,61への入力と出力とをマル
チプレクサ59で切り換えるようにすればよい。ここで、
62と63はそれぞれイメージメモリ60,61を高速アクセス
するためのアドレスカウンタである。

まず、１番目の画像を入力する時には、マルチプレクサ
59により線L1と線L4とを接続し、線L2と線L3を接続（以
下Ｘ型接続と称する）し、線L0,L2,L3を通して第１のイ
メージメモリ60に画像を入力する。２番目の画像を入力
するときには、マルチプレクサ59により線L1と線L3を接
続し、線L2と線L4とを接続（以下、II型接続と称する）
として、線L3,L1を通して第１のイメージメモリ60から
読み出した第１の画像（旧画像）と入力線L0から入力し
た第２の画像（新画像）とを加算器53により加算し、加
算した結果を線L2,L4を通して第２のイメージメモリ61
に記憶する。

３番目の画像を入力するときには、再び上述のＸ型接続
にマルチプレクサ59により切り換えて、第２のイメージ
メモリ61から読み出した旧画像と入力線L0から入力する
新画像とを加算器53により加算し、その加算結果を第１
のイメージメモリ60に記憶する。

このように、交互にマルチプレクサ59をＸ型接続とII型
接続に切換えて、加算処理を行っているので、高速に画
像の出し入れが可能になる。なお、フロッピーディスク
13へ画像を転送するときには、最後に画像の格納をした
いずれのイメージメモリ60または61の画像を読み出して
記録増幅器11へ出力するのは勿論である。

上述の本実施例における画像合成部70（第１図参照）は
撮像部を有する電子式スチルカメラ本体内に限定され
ず、別体のプロジェッタやプリンタのような画像再生部
にも適用できる。画像合成部70を画像再生部に適用した
場合は、上述と同様な作用効果の他に、例えば画像合成
で２枚以上の写真の同時再生も可能となる。

また、第１図の実施例の構成において、加算器53を減算
器に置き換え、２枚の画像を合成する場合に、１枚はピ
ント（焦点）合わせをした画像を取り込み、他の１枚は
ピントをずらした画像として取り込み、前者のピントの
合った画像から、後者のピントのずれた画像に所定の係
数を掛けた値の画像を差引くことにより、画像を見かけ
上シャープにする効果（ボケマスク効果）を出すことも
可能となる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、設定手段で設定
された撮像手段の蓄積時間が所定の時間よりも長い場合
には、制御手段により撮像手段を連続して２回以上動作
させて２枚以上の画像を出力させ、その複数枚の画像を
メモリにおいて加算合成して１枚の画像にして出力する
ようにしているので、撮像素子において長い時間蓄積動
作を行わせることなく、実質的に長時間の撮像を行うこ
とができ、暗電流による悪影響を受けることなく極めて
画質の良い静止画像を得ることができるという顕著な効
果を有する。

さらに、次のような効果も得ることができる。

通常のカメラと同様に、スローシャッタにより流し
取りなどの撮影効果が得られる。

絞り込みができるので、焦点の合う範囲が広がる。

まったく異なる複数の画像の合成も容易にできる。

焦点の合った画像と焦点のずれた画像の合成によ
り、シャープな画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の電子式スチルカメラの回路
構成を示すブロック図、 第２図は第１図の制御回路の動作例を示すフローチャー
ト、 第３図は本発明の他の実施例の要部を示すブロック図、 第４図は従来の電子式スチルカメラの回路構成を示すブ
ロック図である。 1,3……光学系、 ２……絞り、 ４……シャッタ、 ５……イメージセンサ（CCD）、 13……フロッピーディスク、 53……加算器、 54……イメージメモリ、 55……アドレスカウンタ、 56……制御回路、 59……マルチプレクサ、 60,61……イメージメモリ、 62,63……アドレスカウンタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮像光学系を介して結像された被写体像を
   光電変換により電気信号に変換する撮像手段と、 該撮像手段における蓄積時間を設定する設定手段と、 前記設定手段により設定された蓄積時間が所定の時間よ
   りも長い場合には、前記撮像手段を連続して２回以上動
   作させ、２枚以上の画像を出力させる制御手段と、 前記撮像手段から供給された複数枚の画像をメモリにお
   いて加算合成し１枚の画像にして出力する画像合成手段
   と、を具備したことを特徴とする電子式スチルカメラ。